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数据密集型生态

编辑:Christopher Lortie博士、Noah Lottig博士、Mark Schildhauer博士和Xin Zhou博士

随着生态社区的扩大,它现在正在采用新的方法,通过更为综合的手段来理解从不同方法产生的大量数据,包括海洋研究、生态基因组学、湖沼学和宏观系统生态学,从而提高我们对更广义上生物学的理解。这也带来了新的挑战,包括数据托管和共享,以改善生态学中多个学科之间的协作,并提高再现性和数据重用。Giga科学很荣幸能推出这一全面而前瞻性的系列,它将突出新的进展、应用和挑战,并有助于促进和改善生态科学的数据共享和再现性。 

这本文章集没有得到赞助,文章已经通过了该杂志的标准同行评审流程。客座编辑宣布没有竞争利益。 

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数据注释

CMIP6气候情景下澳大利亚动植物栖息地适宜性图

在不同气候条件下,有关本地动植物物种区域的位置和适宜性的空间信息是土地利用和保护规划与管理的重要输入。澳大利亚以其丰富的物种多样性和特有性而闻名,由于该国幅员辽阔,以及进行大规模实地调查所面临的挑战,因此经常依赖模型数据来评估物种分布。本文的目的是为澳大利亚动植物在不同气候条件下的栖息地适宜性绘制地图。

卡拉·L·阿奇博尔德、大卫·M·萨默斯、艾琳·M·格雷厄姆、布雷特·A·布莱恩

Giga科学
发布日期:2024年3月5日

研究

全球海洋耐药组揭示:探索TARA海洋样品中抗生素耐药基因的丰度和分布

临床环境中抗生素耐药性(AR)的上升令人担忧。因此,了解AR机制、进化和全球分布是患者生存的首要任务。尽管在阐明临床菌株的AR机制方面做出了种种努力,但人们对其在环境微生物中的流行和进化知之甚少。我们使用来自TARA Oceans项目的293个宏基因组样本,使用机器学习工具检测和量化环境抗生素抗性基因(ARG)。

拉斐尔·R·C·库亚德拉、玛丽亚·索罗基亚、布鲁诺·G·安德拉德、托比亚斯·戈利斯、阿尔贝托·M·R·达维拉

Giga科学
发布日期:2020年5月11日

技术说明

Biospytial:基于空间图形的生态大数据计算

鉴于当前的环境危机,环境和生态数据的指数级积累以及开放数据倡议的采用为整合和综合需要解决的相关知识带来了机遇和挑战。

Juan M Escmilla Molgora、Luigi Sedda、Peter M Atkinson

Giga科学
发布日期:2020年5月11日

研究

使用纳米孔测序在雨林中实时DNA条形码:快速生物多样性评估和当地能力建设的机会

确定移动实验室和纳米孔测序如何有助于加速偏远地区的物种鉴定,以帮助保护工作,并应用于发展中国家的研究设施。这为生物多样性研究开辟了可能性,通过促进当地研究能力建设,向外行和学生教授环境知识,打击野生动物犯罪,或通过以研究为重点的生态旅游促进保护。

亚伦·波梅兰茨(Aaron Pomerantz);尼科拉斯·佩尼亚费尔(Nicolás Peñafiel);亚历杭德罗·阿尔泰加;

Giga科学
发布日期:2018年4月2日

数据注释

LAGOS-NE:美国数千个湖泊生态环境和水质的多尺度地理空间和时间数据库

了解影响水质和淡水生态系统提供的生态服务的因素是一个紧迫的全球环境问题。预测水质如何应对全球变化不仅需要水质数据,还需要有关广阔空间范围内各个水体生态环境的信息。由于湖泊水质通常在有限的地理区域进行采样,通常在有限的时间段内进行,因此评估水质的环境控制需要将跨广泛区域和跨时间的许多数据集汇编到一个综合数据库中。LAGOS-NE为美国东北部17个州的湖泊实现了这一目标。 

Patricia A Soranno;琳达·C·培根;迈克尔·博切内(Michael Beauchene);

Giga科学
发布日期:2017年12月1日

数据注释

海绵微生物组项目

海绵(海绵门)是一个多样的、系统发育的深分支分支,以与复杂的微生物群落形成密切的伙伴关系而闻名。迄今为止,16S rRNA基因测序研究在很大程度上使用了不同的提取和扩增方法,以有限数量海绵物种的微生物群落为目标,严重限制了海绵微生物多样性和结构的比较分析。在这里,我们提供了一个广泛且标准化的数据集,这将有助于在大空间、时间和环境尺度上进行海绵微生物组的比较。 

卢卡斯·莫伊蒂诺·西尔瓦(Lucas Moitinho-Silva);肖恩·尼尔森;Amnon Amir;

Giga科学
发布日期:2017年8月16日

数据注释

东南亚哺乳动物有丝分裂基因组扩展数据集

东南亚是世界上生物多样性最丰富的地区之一,约占所有哺乳动物物种的20%。尽管如此,东南亚大多数遗传多样性的特征仍然很差。人们对使用环境DNA评估和监测东南亚物种,特别是濒危哺乳动物的兴趣与日俱增,因此迫切需要扩大线粒体条形码和完整线粒体基因组序列的可用参考数据库。我们通过从一系列历史和现代组织样本中分离的DNA重建72个新的有丝分裂基因组序列,部分满足了这一需求。

Faezah Mohd Salleh;杰西姆·拉莫斯·马迪加尔;费尔南多·佩尼亚洛萨;

Giga科学
发布日期:2017年7月13日

研究

田间条件下,昼夜节律对叶-冠尺度气体交换有显著影响

在受控的实验室条件下,分子钟在~24小时内驱动叶片光合作用、气孔导度和其他细胞和叶片水平过程的振荡。这种昼夜节律调节对全血流量的影响尚不确定;目前,该领域中的CO2和H2O蒸汽日通量动力学被解释为几乎完全由对光照、温度和其他环境因素变化的直接生理反应引起。我们在蒙彼利埃欧洲生态中心测试了昼夜节律调节是否会影响植物和冠层气体交换。 

Víctor Resco de Dios;阿瑟·盖斯勒;胡安·佩德罗·费里奥(Juan Pedro Ferrio);

Giga科学
发布日期:2016年10月20日

研究

分析多个时间尺度的气候变化可以指导寨卡病毒应对措施

2014-2016年,拉丁美洲和加勒比地区出现寨卡病毒(ZIKV),当时正值严重干旱和异常高温时期,这与2015-2016年厄尔尼诺事件和/或气候变化有关;然而,迄今为止还没有进行定量评估。对由相同媒介传播的相关黄病毒的分析表明,ZIKV动态对气候季节性、长期变化和趋势敏感。

安吉尔·G·穆尼奥斯;马德琳·C·汤姆森;丽莎·戈达德;

Giga科学
出版日期:2016年10月6日

数据注释

一张图片抵得上一千个数据点:卡里佐平原国家纪念碑内成对灌木开阔微型遗址的图像数据集

卡里佐平原国家纪念碑(美国加利福尼亚州圣华金沙漠)是许多濒危物种的家园,包括钝鼻豹蜥蜴(冈比亚硅拉). 植被主要为一年生草本植物和灌木,如摩门教茶(加州麻黄)这与我们的目标物种联邦政府列出的钝鼻豹蜥蜴有关,可能还提供关键的生态系统服务。

泰勒·J·诺布尔;克里斯托弗·洛蒂(Christopher J Lortie);迈克尔·韦斯特法尔(Michael Westphal);

Giga科学
发布日期:2016年9月27日

数据注释

介绍BASE:澳大利亚土壤环境生物群落土壤微生物多样性数据库

土壤中的微生物对生态系统和行星功能很重要,但我们对其多样性和生态学的认识还存在很大差距。“澳大利亚土壤环境生物多样性”(BASE)项目已经建立了一个微生物多样性数据库,并在大陆范围内的广泛环境梯度中提供了相关元数据。

安德鲁·比塞特;安娜·菲茨杰拉德;你的明哲;

Giga科学
发布日期:2016年5月18日

审查

线粒体宏基因组学:释放基因

“线粒体宏基因组学”(MMG)是一种从样本混合物中对总DNA进行鸟枪测序并随后提取线粒体序列的生物信息学方法。该方法可以应用于分类选择类群的系统发育分析,作为单个物种有丝分裂基因组测序的经济替代方法,也可以用于混合样本的环境样本,例如大规模捕获无脊椎动物的样本。

亚历克斯·克兰普顿-普拉特;Douglas W Yu;忻州;

Giga科学
发布日期:2016年3月22日

评论

模拟社会生态系统:岛屿数字生态系统化身(IDEA)联盟

系统生物学有望革新医学,但人类福祉也与健康社会和环境息息相关(可持续性)。IDEA联盟是一个系统生态学开放科学倡议,旨在开展构建整个社会-生态系统的面向使用的模拟(化身)所需的基础科学研究。岛屿是这些研究中最容易科学处理的地方,我们从最著名的岛屿之一开始:法属波利尼西亚的莫雷亚岛。

尼尔·戴维斯;黎明场;大卫·加瓦根(David Gavaghan);

Giga科学
发布日期:2016年3月17日

研究

评估生物多样性评估的多基因环境DNA方法

对具有广泛分类学覆盖范围的快速生物多样性评估工具的需求越来越大。在这里,我们评估了一套环境DNA(eDNA)标记与下一代测序(NGS)的结合,这些标记横跨生命树,并将它们与沿700米海拔梯度分布的10个20×20米样地内的传统生物多样性监测工具进行了比较。

阿列克谢·德拉蒙德(Alexei J.Drummond);理查德·纽科姆(Richard D.Newcomb);托马斯·巴克利(Thomas R.Buckley);

Giga科学
发布日期:2015年10月6日

评论

元条码研究中元数据和分类识别的标准化

基于高吞吐量序列分析的元条码研究产生了大量的生态数据,但在元数据标准化以及如何引用恢复的物种方面缺乏共识,严重阻碍了研究之间的重新分析和比较。在这里,我们提出了一个自动化的工作流程,涵盖数据提交、压缩、存储和公共访问,以方便数据检索和跨学科交流。

Leho Tedersoo;凯利·拉米雷斯(Kelly S.Ramirez);R Henrik Nilsson;

Giga科学
发布日期:2015年7月31日

审查

从不同数据源构建多尺度地理时空生态数据库:促进开放科学和数据重用

尽管有大量针对单个或组生态系统的基于站点的数据,但这些数据集广泛分散,具有不同的数据格式和约定,并且通常具有有限的可访问性。在更广泛的范围内,存在大量陆地、水和空气地理空间特征的国家数据集,这些数据集是全面了解这些生态系统之间的变化所必需的。然而,这些数据集来源不同,具有不同的空间和时间分辨率。

Patricia A.Soranno;爱德华·比斯尔(Edward G.Bissell);Kendra S.Cheruvelil;

Giga科学
发布日期:2015年7月1日

评论

海洋采样日联合会

海洋采样日是由欧盟资助的微型B3(海洋微生物生物多样性、生物信息学、生物技术)项目发起的,目的是了解世界海洋的海洋微生物多样性和功能。这是一项同步的全球大规模排序活动,旨在在一天内生成最大的标准化微生物数据集。只有通过海洋采样日联盟的协调努力、支持性伙伴关系和站点之间的网络,才能实现这一目标。

安娜·科普夫;梅苏德·比卡克;伦佐·科特曼(Renzo Kottmann);

Giga科学
发布日期:2015年6月19日

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